[发明专利]一种三明治式长水口密封件及其制备方法

说明书

技术领域

本发明属于长水口密封件技术领域。尤其涉及一种三明治式长水口密封件及其制备方法。

背景技术

在连铸过程中，从钢包到中间包再到结晶器采用全程保护浇注，全程保护浇注是防止钢水二次氧化、控制钢水增氮和增氧、提高钢材质量的有效措施。连铸全过程保护浇注的主要措施包括钢包和中间包使用钢水覆盖剂、钢包至中间包注流采用长水口、中间包使用浸入式水口和气体保护浇注以及结晶器使用保护渣等。其中钢包长水口保护浇注就是用长水口与钢包滑动水口的下水口啮合连接，在连接处采用密封件和氩气密封；长水口的下部浸入中间包的钢液中，从而使钢包至中间包注流完全密封，该方法能有效地防止二次氧化，控制钢水增氮。

目前公开的技术有：“大包长水口保护浇铸氩封装置”（CN201320702239.4）专利技术，该技术是在大包下水口靠近末端采用耐高温合金薄钢板制作的锥形帽，将大包下水口与长水口保护管结合部位罩入帽内，在大包下水口与长水口保护管结合处吹入氩气，在大包下水口与长水口保护管结合部位形成一个相对封闭的腔体，在腔体内形成氩气环，与空气隔开，当大包下水口与长水口保护管有间隙吸气时，吸入的是氩气，避免吸入空气而使钢水氧化。该方法的技术缺陷是采用耐高温合金钢板制成，耐高温合金钢板硬度较大，不易成型，且吸入氩气量大，成本较高。“硅酸铝质水口垫圈”(200820126026.0)专利技术，该技术是采用湿法成型工艺制备的一种硅酸铝质纤维水口垫圈，该垫圈用于钢包下水口与长水口之间，可以对空隙起到密封作用，隔绝钢水与空气的接触，从而减少钢水从钢包到中间包过程中的增氧和增氮，提高钢坯质量。该方法的缺陷是所使用的硅酸铝质纤维垫圈强度较低、易粉化和不能抵抗高速气流的冲刷，换包用氧气清洗时容易损坏，导致后期使用效果变差，且不易拆卸。“连铸用新型密封垫的研制与应用”（李坤，王时松，谢露，等．连铸用新型密封垫的研制与应用[J].山东冶金，2011，33（2）：28-29）文章中提到新型密封垫的原料以高铝熟料、粘土、石墨、金属铝和玻璃为主要组成，外加由液体树脂和环氧树脂组成的复合结合剂，经磨具压制，制备连铸保护浇注用新型水口密封垫。该方法的缺陷是所制备的水口密封垫抗侵蚀性差。

发明内容

本发明旨在克服现有技术缺陷，目的是提供一种密封性好、强度高、高温体积稳定性好、抗侵蚀性优良和易拆卸的三明治式长水口密封件及其制备方法。

为实现上述目的，本发明所采用的技术方案是：以15~55wt%的莫来石和45~85wt%的刚玉为原料，外加所述原料10~50wt%的水玻璃和15~35wt%的复合结合剂，混合均匀，浇注成型，浇注后的坯体呈喇叭口状，自然干燥；然后在干燥后的坯体的内表面和外表面粘贴有石墨纸，制得三明治式长水口密封件。

所述莫来石为烧结莫来石或为电熔莫来石，所述莫来石的粒径小于1.1mm。

所述刚玉为板状刚玉、白刚玉和棕刚玉中的一种，所述刚玉的粒径小于1.1mm。

所述复合结合剂为树脂与酒精的混合溶液，树脂与酒精的质量比为1︰(4~1)；所述树脂为酚醛树脂、环氧树脂、呋喃树脂和聚酯树脂中的一种。

所述石墨纸的厚度为0.2~1.5mm。

由于采用上述技术方案，本发明与现有技术相比具有如下积极效果：

本发明所制备的三明治式长水口密封件在高温下能有效密封钢包下水口与长水口之间的间隙，密封性能好；坯体采用莫来石细粉和刚玉细粉为原料，强度高；在高温环境下使用，热膨胀率小，高温体积稳定性好；由于石墨具有不润湿性，干燥后的坯体的内表面和外表面粘贴石墨纸，提高了抗侵蚀性；由于石墨还具有良好的润滑性，故易拆卸。

使用本发明制备的三明治式长水口密封件配合氩封方式，连铸过程中增氮能得到很好的控制，连铸大包到中间包的钢水增氮能控制在2ppm以下。因此，生产的IF钢的氮含量能控制在15~25ppm之间。

因此，本发明制备的三明治式长水口密封件具有密封性好、强度高、高温体积稳定性好、抗侵蚀性优良和易拆卸的特点。

附图说明

图1是本发明制备的一种三明治式的长水口密封件的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本发明做进一步的描述，并非对其保护范围的限制。

为避免重复，先将本具体实施方式所涉及的技术参数统一描述如下，实施例中不再赘述：

所述烧结莫来石和电熔莫来石的粒径小于1.1mm；

所述板状刚玉、白刚玉和棕刚玉的粒径小于1.1mm；

所述石墨纸的厚度为0.2~1.5mm。